29 janvier 2020Reuters

Le satellite Taranis à la recherche de la face cachée des orages

Après presque dix années de gestation, le satellite Taranis, dédié à l’étude de la face cachée des orages, passe cette semaine ses derniers tests grandeur nature avant son lancement mi-juin de la base de Kourou, en Guyane.

Lancée début 2011 à Toulouse par le Centre national d’études spatiales (Cnes), la mission Taranis vise à observer et caractériser pour la première fois les phénomènes lumineux, radiatifs et électromagnétiques qui se produisent entre 20 et 100 kilomètres d’altitude au-dessus des orages.

Car si l’on connaît bien les éclairs et le tonnerre, ces manifestations des orages observables de la Terre qui se produisent dans les couches basses de l’atmosphère terrestre, ce qui se passe plus haut reste encore énigmatique.

Lors des orages se forment de gigantesques « flashs lumineux » de 30 à 90 km de haut qui explosent au-dessus des nuages. Découverts dans les années 1990, ces phénomènes lumineux transitoires, appelés TLE pour « Transient Luminous Events », dessinent de véritables feux d’artifice sous forme de filaments et de halos, des anneaux en expansion ou des jets colorés dans le ciel.

Ils demeurent « mystérieux » pour les scientifiques qui les ont baptisés « sprites » (lutins), « elfes » ou « blue jets ».

Ces flashs lumineux sont parfois accompagnés de rayonnements X et gamma de très forte intensité émis en direction de l’espace, qu’on appelle TGF pour Terrestrial Gamma-ray Flash.

« Taranis doit permettre de répondre à plusieurs interrogations sur la nature physique de ces phénomènes mal connus qui interagissent avec notre atmosphère, l’univers et le rayonnement cosmique », explique Christophe Bastien-Thiry, chef de projet au Cnes.

« Ont-ils toujours existé ? Qu’est-ce qui les provoque ? Quel est leur impact sur la composition de l’atmosphère et faut-il les inclure dans les modèles de prédiction d’évolution du climat? », s’interroge-t-il.

UN ÉCLAIR SUR DIX

Au-delà des connaissances fondamentales, la mission Taranis, au budget de 110 millions d’euros, pourrait aussi avoir une incidence sur l’aviation civile et militaire.

« Contrairement aux avions de ligne, certains avions militaires, des jets privés, passent au-dessus des orages pour les contourner. Les flashs gamma peuvent avoir des effets sur les équipements et le personnel navigant ce qui pose la question de leur sécurité et de leur suivi médical », précise Christophe Bastien-Thiry.

Positionné à 700 kilomètres d’altitude, Taranis survolera durant deux ans minimum des milliers de TLE et TGF. Ce micro-satellite de 180kg, qui doit son nom au dieu celte de la foudre, embarquera à son bord huit instruments.

Son « laboratoire » lui permettra de détecter ces phénomènes très brefs, d’une durée de quelques millisecondes, et d’enregistrer à haute résolution leurs signatures lumineuses et radiatives ainsi que les perturbations électromagnétiques qu’ils provoquent dans la haute atmosphère terrestre.

« Des micro-caméras pourront imager les scènes d’orages, à raison d’environ dix images par seconde et localiser les éclairs susceptibles de déclencher ces phénomènes. On pense qu’un éclair sur dix provoque l’un de ses évènements », dit Christophe Bastien-Thiry.

Taranis doit être lancé mi-juin de Kourou par Arianespace avec un lanceur Vega. D’ici là, Taranis subit jusqu’à la fin de la semaine au centre spatial de Toulouse les derniers tests grandeur nature dans son « environnement » de lancement.

Une part du lanceur Vega a été acheminée sur place pour que les équipes du Cnes puisse tester la compatibilité mécanique et électrique du satellite, en clair sa capacité à bien s’accrocher et à se séparer du lanceur. Elles procèdent aussi à des « essais de choc » en simulant la séparation de la coiffe, le sommet de la fusée, qui intervient peu de temps après le tir.

Suivront des « essais de bonne santé » et l’intégration des éléments manquants, dont les panneaux solaires. Taranis quittera Toulouse fin avril-début mai pour Kourou où auront lieu les derniers essais de répétition et de configuration.

Selon le chef de projet, Taranis sera pleinement opérationnel fin 2020.